WO2023128143A1 - 온수기 - Google Patents

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WO2023128143A1
WO2023128143A1 PCT/KR2022/014047 KR2022014047W WO2023128143A1 WO 2023128143 A1 WO2023128143 A1 WO 2023128143A1 KR 2022014047 W KR2022014047 W KR 2022014047W WO 2023128143 A1 WO2023128143 A1 WO 2023128143A1
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water
previous stage
heat exchange
water heater
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황인수
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주식회사 경동나비엔
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Definitions

  • the present invention relates to a water heater.
  • a water heater is a device that heats and discharges water, and includes a boiler, a water heater, and the like.
  • Water heaters can use a variety of means to heat water. In general, water heating is performed by causing a combustion reaction between a gas or oil type fuel and air, and transferring radiant heat and combustion gas generated by the combustion reaction to water. The latent heat generated during condensation of combustion gas can be used to heat water.
  • the water heater includes a water tube-type water heater that allows combustion gas generated by the combustion reaction to pass around the pipe through which water passes, and a water-tube type water heater that allows the combustion gas to pass through the pipe and the water to pass around the pipe. .
  • An exemplary water heater is a water heater with an open direct water circuit.
  • a combustion reaction occurs in the combustion chamber 101 to generate combustion gas and pass it through the fire tube 102, and as the direct water flows into the outer cylinder 103 around the fire tube 102 and flows around the fire tube, heat exchange occurs and heats up. It can be heated and discharged.
  • the combustion chamber 101 in which a combustion reaction occurs may be overheated. Water may flow near the high-temperature combustion chamber 101, and lime (L) may be generated by ionic substances included in the water. Limes (L) may be caught near the combustion chamber 101, and cracks may occur when heat is concentrated in the portion where the limes (L) are stacked.
  • an indirect heating type water heater may be used to generate hot water by continuously flowing water around a combustion chamber and exchanging heat with direct water in a new heat exchanger.
  • an indirect heating type water heater there is a problem in that the temperature of the returned water is high so that condensation does not occur efficiently in the fire tube and the temperature of the exhausted combustion gas increases. Therefore, it is required to develop a water heater capable of sufficient heat exchange from combustion gas to water while preventing lime formation and crack formation.
  • the present invention has been made to solve these problems, and provides a water heater capable of sufficient heat exchange from combustion gas to water while preventing lime formation and crack formation.
  • the water heater includes a combustion chamber; a burner provided to cause a combustion reaction in the combustion chamber; a plurality of circulation pipes communicating with the combustion chamber so that the combustion gas generated by the combustion reaction flows through the inside; a circulation housing surrounding the plurality of circulation tubes and the combustion chamber so that the circulation water flows around the plurality of circulation tubes and the combustion chamber; A front-stage heat exchange unit communicating with the plurality of circulation tubes to heat-exchange direct water with combustion gas passing through the plurality of circulation tubes to generate hot water in the previous stage; and a main heat exchanger connected to the previous stage heat exchanger and the circulation housing so as to heat-exchange the hot water received from the previous stage heat exchanger with the hot water delivered from the circulation housing to generate hot water.
  • 1 is a diagram of an exemplary water heater.
  • FIG. 2 is a diagram of a water heater according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a view showing a region adjacent to a heat exchange unit of a previous stage according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing a region adjacent to a partition according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a compartment according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram of a water heater according to a fourth embodiment of the present invention.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used to describe components of an embodiment of the present invention. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term.
  • FIG. 2 is a diagram of a water heater according to a first embodiment of the present invention.
  • the water heater according to the first embodiment of the present invention includes a combustion chamber 20, a burner 10, a circulation tube 32, a circulation housing 31, a front heat exchange unit 40, and a main heat exchange unit 60. ).
  • the combustion chamber 20 is a component having an internal space in which a combustion reaction takes place.
  • the combustion chamber 20 may be formed in a cylindrical shape.
  • the burner 10 may be disposed on the upper part of the combustion chamber 20, and the lower surface of the combustion chamber 20 may be connected to the circulation pipe 32, so that the internal space of the combustion chamber 20 may communicate with the circulation pipe 32. there is.
  • the burner 10 causes a combustion reaction in the combustion chamber 20 .
  • the burner 10 may be coupled to an upper portion of the combustion chamber 20 .
  • the burner 10 may include an air supply pipe 11 for receiving air and a fuel supply pipe 12 for receiving fuel.
  • the fuel may be of gaseous type.
  • the burner 10 may include a blower 13 .
  • the air supply pipe 11 and the fuel supply pipe 12 may be connected to each other and lead to the blower 13 .
  • the blower 13 is a device capable of pumping gas, and can perform pressure feeding of gas by receiving electric power.
  • the blower 13 may include a driving unit that receives electric power and generates rotational driving force, and an impeller that pressurizes gas by receiving the driving force generated by the driving unit and rotating.
  • the configuration of the blower 13 is not limited thereto.
  • the burner 10 may include a mixing chamber 14 .
  • the blower 13 receives the fuel and air and pressurizes them to the mixing chamber 14, and mixes the fuel and air in the mixing chamber 14 to create a mixture.
  • a mixing chamber 14 may be disposed above the combustion chamber 20 .
  • the burner 10 may include an ignition unit. The ignition unit may generate sparks to ignite the mixture mixed in the mixing chamber 14 . Since the burner 10 is located above the combustion chamber 20, the flame generated along with the combustion reaction may be formed downward. Combustion gas generated by the combustion reaction may flow downward from the combustion chamber 20 .
  • the water heater according to the first embodiment of the present invention may include a circulation unit 30, and the circulation unit 30 may include a circulation pipe 32 and a circulation housing 31.
  • the circulation pipe 32 is a component formed so that the combustion gas generated by the combustion reaction flows through the inside.
  • the circulation association 32 may extend along the vertical direction.
  • the circulation pipe 32 communicates with the combustion chamber 20 to receive combustion gas.
  • the upper end of the circulation pipe 32 is connected to the lower end of the combustion chamber 20, and the lower end of the circulation pipe 32 is connected to the compartment 50 to be described later, and the combustion chamber 20 and the compartment 50 are connected to the circulation pipe 32. ) can communicate.
  • a cross-section of the circulation pipe 32 cut in a plane orthogonal to the vertical direction may be circular, may have various shapes such as an elliptical shape, a long hole shape extending in one direction, and the like.
  • Circulation association 32 may be plural.
  • a plurality of circulation associations 32 may be spaced apart from each other along a direction orthogonal to the vertical direction.
  • the circulation tube 32 may be arranged along the circumferential direction of a circle having an arbitrary center point in a plane orthogonal to the vertical direction, but the arrangement of the circulation tube 32 is not limited thereto.
  • Circulating water may flow around the circulation pipe 32 .
  • High-temperature combustion gas flows into the circulation tube 32, and circulation water flows outside the circulation tube 32, so that heat transfer from the combustion gas to the circulation water through the circulation tube 32 occurs.
  • the circulation housing 31 surrounds the circulation pipe 32 and the combustion chamber 20. An upper end of the circulation housing 31 may be coupled with the burner 10 .
  • the circulation pipe 32 and the combustion chamber 20 may be located in a space defined by the burner 10 and the circulation housing 31 . Therefore, the circulation water can flow between the outer surface of the circulation pipe 32 and the inner surface of the circulation housing 31, and between the outer surface of the combustion chamber 20 and the inner surface of the circulation housing 31.
  • circulation water can flow around the circulation pipe 32 and the combustion chamber 20. Since the high-temperature combustion gas can flow inside the combustion chamber 20 and the inside of the circulation pipe 32, the circulation water flowing outside the combustion chamber 20 and the outside of the circulation pipe 32 Heat of the combustion gas may be received from the circulation pipe 32 .
  • the circulation housing 31 may be formed in a cylindrical shape. An upper end of the circulation housing 31 may be closed by the combustion chamber 20 and the burner 10 .
  • FIG 3 is a view showing an area adjacent to the previous stage heat exchanger 40 according to the first embodiment of the present invention.
  • the previous stage heat exchange unit 40 is a heat exchange unit that heats direct water to generate hot water at the previous stage.
  • the previous stage heat exchange unit 40 heat-exchanges the direct water with the combustion gas passing through the circulating pipe 32 to generate heated direct water in the previous stage hot water.
  • latent heat due to condensation of combustion gas may be transferred to direct water. Since direct water is first heated by the previous stage heat exchange unit 40 and transferred to the main heat exchange unit 60, high thermal efficiency can be secured.
  • the previous stage heat exchange unit 40 communicates with the circulation pipe 32 .
  • the previous stage heat exchange unit 40 may include a previous stage coupling pipe 42 formed so that the combustion gas discharged from the circulation pipe 32 flows through the inside.
  • the direct water flows around the previous stage related pipe 42 and is heated to become hot water at the previous stage.
  • combustion gas may be condensed to form condensed water.
  • the previous stage association 42 may extend along the vertical direction.
  • the lower end of the front-stage related pipe 42 may be in communication with an exhaust unit 70 to be described later.
  • a cross-section of the front-stage associated pipe 42 cut in a plane orthogonal to the vertical direction may be circular, may have various shapes such as an elliptical shape, a long hole shape extending in one direction, and the like.
  • the condensed water generated in the previous stage related pipe 42 may fall downward and be discharged to the condensate receiver 71.
  • the previous stage association 42 may consist of a plurality.
  • the number of previous stage associations 42 may be the same as the number of cyclic associations 32.
  • the plurality of previous stage associations 42 may be spaced apart from each other along a direction orthogonal to the vertical direction.
  • the previous stage associations 42 may be arranged along the circumferential direction of a circle having an arbitrary center point in a plane orthogonal to the vertical direction, but the arrangement of the previous stage associations 42 is not limited thereto.
  • the front stage heat exchanger 40 includes a front stage housing 41 .
  • the previous stage housing 41 surrounds the previous stage association 42, so that direct water flows around the previous stage association 42.
  • Combustion gas passing through the previous stage related pipe 42 and direct water passing around the previous stage related pipe 42 may heat exchange with each other to generate hot water at the previous stage.
  • the water heater according to the first embodiment of the present invention may include the hot water path 90 .
  • the hot water path 90 may include a direct water pipe 91.
  • the direct water pipe 91 is connected to the previous stage housing 41, and may communicate the inside and outside of the previous stage housing 41.
  • Direct water pipe 91 is connected to the water source, it is possible to receive direct water from the water source and introduce it into the inner space of the front housing (41). Direct water in the inner space of the previous stage housing 41 may flow along the periphery of the previous stage related pipe 42 to exchange heat.
  • the hot water path 90 may include a previous stage pipe 92.
  • the previous stage pipe 92 may connect the previous stage housing 41 and the main heat exchanger 60 . Accordingly, hot water formed in the previous stage heat exchange unit 40 may be transferred to the main heat exchange unit 60 through the previous stage pipe 92 .
  • the previous stage heat exchanger 40 may include a diaphragm 43 .
  • the diaphragm 43 is a plate-shaped component penetrated by the front stage association pipe 42 inside the front stage housing 41.
  • a related hole through which the previous stage related pipe 42 passes may be formed in the diaphragm 43 .
  • the diaphragm 43 may be formed with a through hole through which the direct water can pass, although the previous stage associated pipe 42 does not pass through.
  • the main heat exchanger 60 is a component that receives hot water from the previous step and exchanges heat with circulating water to generate hot water.
  • the main heat exchange unit 60 may be connected to the previous stage heat exchange unit 40 and the circulation housing 31 so as to generate hot water by exchanging heat with the hot water received from the previous stage heat exchange unit 40 and the hot water delivered from the circulation housing 31.
  • the main heat exchange unit 60 is a component that, when the direct water is primarily heated in the previous stage heat exchange unit 50 to become the previous stage hot water, secondarily heats the previous stage hot water to form the final hot water.
  • a hot water heating structure and a circulating water circulation structure With such a hot water heating structure and a circulating water circulation structure, the occurrence of lime formation due to overheating can be reduced, and heat exchange with direct water occurs sufficiently when hot water is formed, so that high temperature hot water can be obtained.
  • the main heat exchange unit 60 may be a plate type heat exchanger in which a plurality of plates are stacked to allow heat exchange to occur by flowing different fluids through passages formed between the plates that do not communicate with each other.
  • the main heat exchange unit may be a shell-and-tube heat exchanger in which a water pipe is located inside the cylinder to allow heat exchange between fluids flowing along the inside and outside of the water pipe, and a heat exchanger between the fluid flowing inside the inner pipe and the outside of the inner pipe of the double pipe It may also be a tube-and-tube heat exchanger provided to enable this.
  • the water heater according to the first embodiment of the present invention may include a circulation action part (80).
  • the circulation action unit 80 may include a circulation pipe 81.
  • the circulation pipe 81 is a pipe connecting the main heat exchange unit 60 and the circulation housing 31 so that the circulation water circulates between the circulation housing 31 and the main heat exchange unit 60 .
  • the circulation pipe 81 includes a discharge pipe 811 that receives circulation water from the circulation housing 31 and transfers it to the main heat exchange unit 60, and the circulation water cooled through heat exchange in the main heat exchange unit 60 and the circulation housing again. It may include a return pipe 812 to return to (31).
  • the circulation action portion 80 is disposed, so that a closed circuit through which circulating water flows can be formed. Since the closed circuit is formed, in the water heater according to an embodiment of the present invention, lime production can be reduced, and circulation of the circulating water can be continuously circulated along the closed circuit to prevent overheating of the circulating water around the combustion chamber 20 .
  • the circulation action unit 80 may include a pump 82.
  • the pump 82 is a device that pressurizes the circulating water so that the circulating water can be circulated through the circulation pipe 81 .
  • the pump 82 may operate by receiving electric power.
  • the pump 82 may be disposed in the discharge pipe 811 or may be disposed in the return pipe 812 .
  • the hot water path 90 may include a hot water pipe 93.
  • the hot water pipe 93 is a pipe capable of receiving hot water generated and discharged from the main heat exchanger 60 and discharging it to a customer.
  • the water heater according to the first embodiment of the present invention may include the partition 50 .
  • the partition 50 partitions the inside of the circulation housing 31 and the inside of the previous stage heat exchange unit 40 so that the water flowing in the circulation housing 31 and the direct water flowing in the previous stage heat exchange unit 40 are not mixed. It is a component that can be prevented.
  • the compartment 50 may be coupled to the previous stage heat exchange unit 40 and the circulation pipe 32 .
  • the compartment 50 may transfer the combustion gas delivered from the circulation pipe 32 to the previous stage heat exchange unit 40 .
  • Each component may be arranged from top to bottom in the order of the circulation tube 32, the partition 50, and the previous stage heat exchanger 40.
  • the compartment 50 may be formed in a cylindrical shape.
  • the circulation housing 31, the front housing 41, and the partition 50 are formed in a cylindrical shape having the same diameter, so that a continuous appearance may be formed.
  • the water heater according to the first embodiment of the present invention may include an exhaust unit 70 .
  • the exhaust unit 70 is a component for processing by-products of combustion.
  • the exhaust unit 70 may be disposed below the previous stage heat exchange unit 40 .
  • the exhaust unit 70 may include a condensate receiver 71.
  • the condensate receiver 71 is located on the lower side of the previous stage heat exchange unit 40, and can receive and collect the condensate generated from the previous stage associated pipe 42 and falling.
  • the condensate receiver 71 may be connected to a drain pipe for discharging condensed water, and a water trap may be disposed in the drain pipe to prevent combustion gas from flowing out.
  • the water trap may include a neutralization unit to neutralize discharged condensate.
  • the exhaust unit 70 may include an exhaust duct 72 .
  • the exhaust duct 72 is connected from the condensate receiver 71 and can discharge the combustion gas transmitted through the previous stage related pipe 42 to the outside.
  • FIG. 4 is a view showing an area adjacent to the partition 50b according to the second embodiment of the present invention.
  • the water heater according to the second embodiment of the present invention differs from the water heater according to the first embodiment only in the configuration of the partition 50b and the previous stage heat exchanger 40b, only the differences are further described. and the description of the water heater according to the first embodiment may be applied to the remaining components.
  • the number of circulatory associations 32 according to the second embodiment of the present invention is different from the number of previous stage associations 42b.
  • the number of circulatory links 32 may be three, and the number of previous stage links 42b may be two. Therefore, the shape of the partition (50b) connected to the circulation pipe 32 and the previous stage pipe (42b) may also be different from that in the first embodiment.
  • the number of previous-stage associations may be greater than the number of cyclic associations.
  • the cross-sectional area of cyclic associations and the cross-sectional area of previous-stage associations may be the same or different, and the cross-sectional shapes may be the same or different.
  • FIG 5 is a view showing a partition 50c according to a third embodiment of the present invention.
  • the water heater according to the third embodiment of the present invention differs from the water heater according to the first embodiment only in the shape of the partition 50c, only the differences will be further described, and the remaining components will be described. The description of the water heater according to the first embodiment can be applied.
  • the compartment 50c according to the third embodiment of the present invention may have a shape in which a cross-sectional area cut by a plane orthogonal to the direction in which the combustion gas flows decreases and then increases along the direction in which the combustion gas flows. .
  • the partition part 50c includes a first section 51c in which the cross-sectional area is maintained while going downward, and a first section 51c extending downward from the lower end of the first section 51c and having a cross-sectional area decreasing as it goes downward.
  • 2 section 52c a third section 53c extending downward from the lower end of the second section 52c and having a cross-sectional area maintained, and extending downward from the lower end of the third section 53c and having a cross-sectional area going downward
  • It may include an increasing fourth section 54c and a fifth section 55c extending downward from the lower end of the fourth section 54c and having a cross-sectional area maintained.
  • the partition 50c may have a symmetrical shape about the plane.
  • FIG. 6 is a diagram of a water heater according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the water heater according to the fourth embodiment of the present invention differs from the water heater according to the first embodiment only in the shape of the partition 50d, only the differences will be further described, and the rest of the components will be described. The description of the water heater according to the first embodiment can be applied.
  • the partition unit 50d according to the fourth embodiment of the present invention may be formed in a plate shape fitted to the circulation pipe 32 and the previous stage pipe 42, similar to the diaphragm 43 of FIG. 4 . However, unlike the diaphragm 43, the partition 50d may be blocked so that fluid cannot pass therethrough.
  • the partition 50d does not have an internal space and can only serve to divide the circulation unit 30 from the previous stage heat exchange unit 40 by partitioning the inside of the circulation housing 31 and the inside of the previous stage housing 41. there is.
  • the circulation housing 31 and the previous stage housing 41 are integrally formed by disposing the partition 50d inside the integral housing and combining the partition 50d on the inner surface of the housing without gaps so that watertightness is maintained.
  • the housing can be divided and formed.
  • welding may be used to couple the compartment 50d to the inner surface of the housing.
  • the upper part divided by the partition part 50d may become the circulation housing 31 and the lower part may become the previous stage housing 41.
  • This can be formed by dividing the circulation pipe 32 and the previous stage pipe 42 into the dividing section 50d in such a way that all links are fitted without gaps so that watertightness is maintained.
  • welding may be used to join the partition 50d to the pipe.
  • the upper part divided by the partitioning part 50d may become the circulation association 32 and the lower part may become the previous stage association 42.
  • No gap is formed between the partition 50d and the pipe tube or between the partition 50d and the inner surface of the housing, so that the inside of the circulation housing 31 and the inside of the previous stage housing 41 are mutually connected by the partition 50d. It can be completely separated so that no fluid can enter or exit.
  • a laser may be used when welding the compartment 50d to join the fire tube and the housing.

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Abstract

본 발명에 따른 온수기는, 연소실; 상기 연소실 내에서 연소반응을 일으키도록 마련되는 버너; 상기 연소반응에 의해 생성된 연소가스가 내부를 통해 유동하도록 상기 연소실과 연통되는 복수의 순환연관; 상기 복수의 순환연관과 상기 연소실의 주변으로 순환수가 유동하도록 상기 복수의 순환연관과 상기 연소실을 둘러싸는 순환하우징; 직수를 상기 복수의 순환연관을 통과한 연소가스와 열교환시켜 전단계 온수를 생성하도록 상기 복수의 순환연관과 연통되는 전단계 열교환부; 상기 전단계 열교환부에서 전달받은 전단계 온수를, 상기 순환하우징으로부터 전달받은 온수와 열교환하여 온수를 생성하도록, 상기 전단계 열교환부 및 상기 순환하우징과 연결되는 메인 열교환부를 포함한다.

Description

온수기
본 발명은 온수기에 관한 것이다.
물 가열기는 물을 가열하여 배출하는 장치로, 보일러, 온수기 등을 포함한다. 물의 가열을 위해 물 가열기는 다양한 수단을 이용할 수 있다. 일반적으로, 가스 또는 오일 타입의 연료와 공기로부터 연소반응을 일으키고, 연소반응에 의해 발생한 복사열 및 연소가스를 물에 전달하는 방식으로 물의 가열을 실시한다. 연소가스의 응축시 발생하는 잠열을 물의 가열에 사용할 수도 있다.
물 가열기에는 물이 통과하는 배관 주변으로 연소반응에 의해 발생한 연소가스가 지나가도록 하는 수관형 물 가열기와, 연소가스가 배관을 통과하고 물이 배관의 주변을 지나가도록 하는 연관형 물 가열기가 있다.
도 1은 예시적인 온수기의 도면이다. 예시적인 온수기는 개방형의 직수 회로를 가지는 연관형 온수기이다. 연소실(101)에서 연소반응이 일어나 연소가스를 발생시켜 연관(102)을 통해 통과시키고, 직수가 연관(102) 주변의 외통(103)의 내부로 유입되어 연관 주변에서 유동함에 따라 열교환이 일어나 가열되어 온수화되어 배출될 수 있다. 물 가열기 중 온수기의 한 종류인 연관형 온수기를 사용할 경우, 사용 온수 유량이 매우 적다면 연소반응이 일어나는 연소실(101)이 과열될 수 있다. 고온의 연소실(101) 근처에도 물이 유동할 수 있으며, 물이 포함한 이온성 물질에 의해서 라임(L)이 발생할 수 있다. 라임(L)이 연소실(101) 근처에 낄 수 있고, 라임(L)이 적층된 부분에 열이 집중될 경우 크랙이 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 연소실 주변의 물을 계속 유동시켜 새로운 열교환기에서 직수와 열교환시키는 방식으로 온수를 생성하는 간접가열식의 온수기를 사용할 수 있다. 그러나 간접가열식 온수기 사용시, 환수되는 물의 온도가 높아 연관에서 응축이 효율적으로 일어나지 않고, 배출되는 연소가스 온도가 높아진다는 문제가 있다. 따라서 라임 형성과 크랙 형성을 방지하면서도 연소가스로부터 물에 대한 충분한 열교환이 가능한 온수기의 개발이 요구된다.
본 발명은 이와 같은 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 라임 형성과 크랙 형성을 방지하면서도 연소가스로부터 물에 대한 충분한 열교환이 가능한 온수기를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 온수기는, 연소실; 상기 연소실 내에서 연소반응을 일으키도록 마련되는 버너; 상기 연소반응에 의해 생성된 연소가스가 내부를 통해 유동하도록 상기 연소실과 연통되는 복수의 순환연관; 상기 복수의 순환연관과 상기 연소실의 주변으로 순환수가 유동하도록 상기 복수의 순환연관과 상기 연소실을 둘러싸는 순환하우징; 직수를 상기 복수의 순환연관을 통과한 연소가스와 열교환시켜 전단계 온수를 생성하도록 상기 복수의 순환연관과 연통되는 전단계 열교환부; 상기 전단계 열교환부에서 전달받은 전단계 온수를, 상기 순환하우징으로부터 전달받은 온수와 열교환하여 온수를 생성하도록, 상기 전단계 열교환부 및 상기 순환하우징과 연결되는 메인 열교환부를 포함한다.
이에 따라, 라임 형성과 크랙 형성을 방지하면서도 연소가스로부터 물에 대한 충분한 열교환이 일어날 수 있다.
도 1은 예시적인 온수기의 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 온수기의 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전단계 열교환부와 인접한 영역을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 구획부와 인접한 영역을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 구획부를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 온수기의 도면이다.
본 출원은 2021년 12월 30일에 출원된 한국특허출원 제10-2021-0192758호에 기초한 우선권을 주장하며, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 본 출원에 원용된다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 온수기의 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 온수기는 연소실(20), 버너(10), 순환연관(32), 순환하우징(31), 전단계 열교환부(40) 및 메인 열교환부(60)를 포함한다.
연소실(20)
연소실(20)은 연소반응이 일어나는 내부공간을 가지는 구성요소이다. 연소실(20)은 원통형으로 형성될 수 있다. 연소실(20)의 상부에는 버너(10)가 배치될 수 있고, 연소실(20)의 하면은 순환연관(32)과 연결되어, 연소실(20)의 내부공간이 순환연관(32)과 연통될 수 있다.
버너(10)
버너(10)는 연소실(20) 내에서 연소반응을 일으킨다. 버너(10)는 연소실(20)의 상부에 결합될 수 있다. 버너(10)는 공기를 공급받기 위한 공기공급배관(11)과, 연료를 공급받기 위한 연료공급배관(12)을 포함할 수 있다. 연료는 가스 타입일 수 있다.
버너(10)는 송풍기(13)를 포함할 수 있다. 공기공급배관(11)과 연료공급배관(12)은 서로 연결되어, 송풍기(13)로 이어질 수 있다. 송풍기(13)는 기체를 압송할 수 있는 장치로, 전력을 전달받아 기체의 압송을 수행할 수 있다. 송풍기(13)는 전력을 전달받아 회전 구동력을 생성하는 구동부와, 구동부가 생성한 구동력을 전달받아 회전함으로써 기체를 압송하는 임펠러를 포함할 수 있다. 그러나 송풍기(13)의 구성이 이에 제한되지는 않는다.
버너(10)는 믹싱챔버(14)를 포함할 수 있다. 송풍기(13)가 연료와 공기를 전달받아 믹싱챔버(14)로 압송해, 믹싱챔버(14)에서 연료와 공기를 혼합시켜 혼합물을 생성할 수 있다. 믹싱챔버(14)가 연소실(20)의 상측에 배치될 수 있다. 버너(10)는 점화부를 포함할 수 있다. 점화부는 믹싱챔버(14)에서 혼합된 혼합물에 스파크를 일으켜 점화시킬 수 있다. 이러한 버너(10)가 연소실(20)의 상측에 위치하므로, 연소반응과 함께 발생하는 화염은 하방을 향해 형성될 수 있다. 연소반응에 의해 생성되는 연소가스는 연소실(20)로부터 하방으로 유동할 수 있다.
순환연관(32)
본 발명의 제1 실시예에 따른 온수기는 순환부(30)를 포함할 수 있고, 순환부(30)는 순환연관(32)과 순환하우징(31)을 포함할 수 있다. 순환연관(32)은 연소반응에 의해 생성된 연소가스가 내부를 통해 유동하도록 형성되는 구성요소이다. 순환연관(32)은 상하방향을 따라 연장될 수 있다. 순환연관(32)은 연소가스를 전달받기 위해 연소실(20)과 연통된다. 순환연관(32)의 상단은 연소실(20)의 하단에, 순환연관(32)의 하단은 후술할 구획부(50)에 연결되어, 연소실(20)과 구획부(50)를 순환연관(32)이 연통할 수 있다.
순환연관(32)을 상하방향에 직교하는 평면으로 자른 단면은 원형일 수 있고, 타원형, 일 방향으로 연장된 형태의 장공형 등 다양한 형태를 가질 수 있다.
순환연관(32)은 복수일 수 있다. 복수의 순환연관(32)은 상하방향에 직교하는 방향을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 순환연관(32)은 상하방향에 직교하는 평면에서 임의의 중심점을 가지는 원의 원주방향을 따라 나열될 수 있으나, 순환연관(32)의 배치형태가 이에 제한되지는 않는다.
순환연관(32)의 주변으로 순환수가 유동할 수 있다. 순환연관(32)의 내부로는 고온의 연소가스가 유동하고, 순환연관(32)의 외부에는 순환수가 유동하여, 연소가스로부터 순환수로 순환연관(32)을 매개로 한 열전달이 일어난다.
순환하우징(31)
순환하우징(31)은 순환연관(32)과 연소실(20)을 둘러싼다. 순환하우징(31)의 상단은 버너(10)와 결합될 수 있다. 버너(10)와 순환하우징(31)에 의해 정의되는 공간에 순환연관(32)과 연소실(20)이 위치할 수 있다. 따라서 순환연관(32)의 외측면과 순환하우징(31)의 내측면 사이, 연소실(20)의 외측면과 순환하우징(31)의 내측면 사이에서 순환수가 유동할 수 있다. 순환하우징(31)에 의해, 순환연관(32)과 연소실(20)의 주변으로 순환수가 유동할 수 있다. 고온의 연소가스가 연소실(20)의 내부와 순환연관(32)의 내부에서 유동할 수 있으므로, 연소실(20)의 외부와 순환연관(32)의 외부에서 유동하는 순환수는 연소실(20)과 순환연관(32)으로부터 연소가스의 열을 전달받을 수 있다.
순환하우징(31)은 원통형으로 형성될 수 있다. 순환하우징(31)의 상단은 연소실(20)과 버너(10)에 의해서 폐쇄될 수 있다.
전단계 열교환부(40)
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전단계 열교환부(40)와 인접한 영역을 도시한 도면이다.
전단계 열교환부(40)는 직수를 가열해 전단계 온수를 생성하는 열교환부이다. 전단계 열교환부(40)는 직수를 순환연관(32)을 통과한 연소가스와 열교환시켜 가열된 직수인 전단계 온수를 생성한다. 전단계 열교환부(40)에서는 연소가스의 응축에 의한 잠열이 직수로 전달될 수 있다. 전단계 열교환부(40)에 의해서 먼저 직수를 가열해 메인 열교환부(60)로 전달하므로, 높은 열효율을 확보할 수 있다.
따라서 전단계 열교환부(40)는 순환연관(32)과 연통된다. 전단계 열교환부(40)는, 순환연관(32)에서 배출된 연소가스가 내부를 통해 유동하도록 형성되는 전단계연관(42)을 포함할 수 있다. 전단계연관(42)의 주변으로 직수가 유동해 가열되어 전단계 온수가 될 수 있다. 전단계연관(42) 내부에서는 연소가스가 응축되어 응축수를 형성할 수 있다.
전단계연관(42)은 상하방향을 따라 연장될 수 있다. 전단계연관(42)의 하단은 후술할 배기부(70)에 연통될 수 있다. 전단계연관(42)을 상하방향에 직교하는 평면으로 자른 단면은 원형일 수 있고, 타원형, 일 방향으로 연장된 형태의 장공형 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 전단계연관(42)에서 생성된 응축수가 하방으로 낙하하여 응축수받이(71)로 배출될 수 있다.
전단계연관(42)은 복수로 구성될 수 있다. 전단계연관(42)의 개수는, 순환연관(32)의 개수와 동일할 수 있다 복수의 전단계연관(42)은 상하방향에 직교하는 방향을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 전단계연관(42)은 상하방향에 직교하는 평면에서 임의의 중심점을 가지는 원의 원주방향을 따라 나열될 수 있으나, 전단계연관(42)의 배치형태가 이에 제한되지는 않는다.
전단계 열교환부(40)는 전단계하우징(41)을 포함한다. 전단계하우징(41)은 전단계연관(42)을 둘러싸, 전단계연관(42)의 주변으로 직수가 유동하도록 할 수 있다. 전단계연관(42)을 통과하는 연소가스와, 전단계연관(42)의 주변을 지나가는 직수가 서로 열교환해서 전단계 온수가 생성될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 온수기는 온수경로(90)를 포함할 수 있다. 온수경로(90)는 직수배관(91)을 포함할 수 있다. 직수배관(91)은 전단계하우징(41)에 연결되어, 전단계하우징(41)의 내부와 외부를 연통할 수 있다. 직수배관(91)은 수원과 연결되어, 수원으로부터 직수를 전달받아 전단계하우징(41)의 내부공간으로 유입시킬 수 있다. 전단계하우징(41)의 내부공간에서 직수는 전단계연관(42)의 주변을 따라 유동해 열교환할 수 있다.
온수경로(90)는 전단계배관(92)을 포함할 수 있다. 전단계배관(92)은 전단계하우징(41)과 메인 열교환부(60)를 연결할 수 있다. 따라서 전단계배관(92)을 통해 전단계 열교환부(40)에서 형성된 전단계 온수가 메인 열교환부(60)로 전달될 수 있다.
전단계 열교환부(40)는 격막(43)을 포함할 수 있다. 격막(43)은 전단계하우징(41)의 내부에서 전단계연관(42)에 의해 관통되는 판형의 구성요소이다. 격막(43)에는 전단계연관(42)이 통과하기 위한 연관홀이 형성될 수 있다. 연관홀 중에는 서로 인접한 전단계연관(42)들이 같이 통과할 수 있는 광폭 연관홀이 있을 수 있다. 격막(43)에는 연관홀 외에도 전단계연관(42)이 통과하는 것은 아니지만 직수가 통과할 수는 있도록 관통홀이 형성될 수 있다. 격막(43)을 배치하여, 전단계 열교환부(40)에서 직수의 유동경로를 임의로 형성할 수 있다.
메인 열교환부(60)
메인 열교환부(60)는 전단계 온수를 전달받아 순환수와 열교환시켜 온수를 생성하는 구성요소이다. 메인 열교환부(60)는 전단계 열교환부(40)에서 전달받은 전단계 온수를 순환하우징(31)으로부터 전달받은 온수와 열교환하여 온수를 생성하도록, 전단계 열교환부(40) 및 순환하우징(31)과 연결될 수 있다.
즉 메인 열교환부(60)는 전단계 열교환부(50)에서 직수가 일차적으로 가열되어 전단계 온수가 되면, 이러한 전단계 온수를 이차적으로 가열해 최종적인 온수로 형성하는 구성요소이다. 이러한 온수 가열 구조와 순환수 순환구조를 가져, 과열로 인한 라임 형성의 문제의 발생이 저감될 수 있으면서도 온수 형성시 직수에 대한 열교환이 충분히 일어나, 높은 온도의 온수를 얻을 수 있다.
메인 열교환부(60)는 복수의 플레이트가 적층되어 각 플레이트 사이로 형성된서로 연통되지 않는 유로들을 통해 서로 다른 유체를 유동시킴으로써 열교환이 일어나도록 하는 판형 열교환기일 수 있다. 그러나 메인 열교환부는 통 내부에 수관이 위치하여 수관의 내외를 따라 흐르는 유체간의 열교환이 가능하도록 마련되는 쉘 앤 튜브 열교환기일 수 있고, 이중배관의 내부관 내측과 내부관 외측을 따라 흐르는 유체간의 열교환기 가능하도록 마련되는 튜브 앤 튜브 열교환기일 수도 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 온수기는 순환작용부(80)를 포함할 수 있다. 순환작용부(80)는 순환배관(81)을 포함할 수 있다. 순환배관(81)은 순환수가 순환하우징(31)과 메인 열교환부(60)를 순환하도록, 메인 열교환부(60)와 순환하우징(31)을 연결하는 배관이다. 순환배관(81)은 순환하우징(31)으로부터 순환수를 전달받아 메인 열교환부(60)로 전달하는 배출배관(811)과, 메인 열교환부(60)에서 열교환을 통해 냉각된 순환수가 다시 순환하우징(31)으로 돌아오도록 하는 환수배관(812)을 포함할 수 있다. 순환작용부(80)가 배치되어, 순환수가 흐르는 폐회로가 형성될 수 있다. 폐회로가 형성되므로 본 발명의 일 실시예에 따른 온수기에서는 라임 생성이 줄어들 수 있고, 폐회로를 따라 지속적인 순환수의 순환이 일어나 연소실(20) 주변에서 순환수의 과열이 방지될 수 있다.
순환작용부(80)는 펌프(82)를 포함할 수 있다. 펌프(82)는 순환배관(81)을 통해 순환수가 순환할 수 있도록, 순환수를 압송하는 장치이다. 펌프(82)는 전력을 전달받아 작동할 수 있다. 펌프(82)는 배출배관(811)에 배치될 수 있고, 환수배관(812)에 배치될 수도 있다.
온수경로(90)는 온수배관(93)을 포함할 수 있다. 온수배관(93)은 메인 열교환부(60)에서 생성되어 배출되는 온수를 전달받아 수요처로 배출할 수 있는 배관이다.
구획부(50)
본 발명의 제1 실시예에 따른 온수기는 구획부(50)를 포함할 수 있다. 구획부(50)는 순환하우징(31)의 내부와 전단계 열교환부(40)의 내부를 구획하여, 순환하우징(31) 내에서 유동하는 물과 전단계 열교환부(40)에서 유동하는 직수가 서로 섞이지 않도록 할 수 있는 구성요소이다. 구획부(50)는 전단계 열교환부(40)와 순환연관(32)에 결합될 수 있다. 구획부(50)는 순환연관(32)으로부터 전달받은 연소가스를 전단계 열교환부(40)로 전달할 수 있다. 순환연관(32), 구획부(50), 전단계 열교환부(40)의 순서로 상측으로부터 하방으로 가며 각 구성요소들이 배치될 수 있다. 구획부(50)는 원통형으로 형성될 수 있다. 순환하우징(31), 전단계하우징(41) 및 구획부(50)는 동일한 직경의 원통형으로 형성되어, 연속된 외관을 형성할 수 있다.
배기부(70)
본 발명의 제1 실시예에 따른 온수기는 배기부(70)를 포함할 수 있다. 배기부(70)는 연소의 부산물을 처리하기 위한 구성요소이다. 배기부(70)는 전단계 열교환부(40)의 하측에 배치될 수 있다.
배기부(70)는 응축수받이(71)를 포함할 수 있다. 응축수받이(71)는 전단계 열교환부(40)의 하측에 위치하여, 전단계연관(42)에서 발생하여 낙하하는 응축수를 받아 모을 수 있다. 응축수받이(71)는 응축수의 배출을 위한 드레인배관과 연결될 수 있고, 드레인배관에는 연소가스가 유출되지 않도록 하는 워터트랩이 배치될 수 있다. 워터트랩은 중화부를 포함하여, 배출되는 응축수를 중화할 수 있다.
배기부(70)는 배기덕트(72)를 포함할 수 있다. 배기덕트(72)는 응축수받이(71)로부터 이어져, 전단계연관(42)을 통해 전달된 연소가스를 외부로 배출할 수 있다.
제2 실시예
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 구획부(50b)와 인접한 영역을 도시한 도면이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 온수기는, 구획부(50b) 및 전단계 열교환부(40b)의 구성에 있어서만 제1 실시예에 따른 온수기로부터 차이를 가지므로, 차이점이 있는 부분에 대해서만 더 서술하며, 나머지 구성요소에 대해서는 제1 실시예에 따른 온수기에 대한 설명이 적용될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 순환연관(32)의 개수는, 전단계연관(42b)의 개수와 상이하다. 예를 들어 도시된 것과 같이 순환연관(32)은 3개, 전단계연관(42b)은 2개일 수 있다. 따라서 이러한 순환연관(32)과 전단계연관(42b)에 연결되는 구획부(50b)의 형상 역시 제1 실시예에서와 상이할 수 있다.
그러나 반대로 순환연관의 개수보다 전단계연관(의 개수가 많을 수도 있다. 순환연관의 단면적과 전단계연관의 단면적이 서로 같거나 상이할 수 있고, 단면의 형상이 서로 같거나 상이할 수 있다.
제3 실시예
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 구획부(50c)를 도시한 도면이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 온수기는, 구획부(50c)의 형상에 있어서만 제1 실시예에 따른 온수기로부터 차이를 가지므로, 차이점이 있는 부분에 대해서만 더 서술하며, 나머지 구성요소에 대해서는 제1 실시예에 따른 온수기에 대한 설명이 적용될 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 구획부(50c)는, 연소가스가 유동하는 방향에 직교하는 평면으로 자른 단면적이, 연소가스가 유동하는 방향을 따라 가면서 줄어들었다가 증가하는 형상을 가질 수 있다.
구체적으로, 제3 실시예에 따른 구획부(50c)는 하방으로 가면서 단면적이 유지되는 제1 구간(51c)과, 제1 구간(51c)의 하단에서 하방으로 연장되며 하방으로 갈수록 단면적이 줄어드는 제2 구간(52c)과, 제2 구간(52c)의 하단에서 하방으로 연장되며 단면적이 유지되는 제3 구간(53c)과, 제3 구간(53c)의 하단에서 하방으로 연장되며 하방으로 갈수록 단면적이 증가하는 제4 구간(54c)과, 제4 구간(54c)의 하단에서 하방으로 연장되며 단면적이 유지되는 제5 구간(55c)을 포함할 수 있다. 구획부(50c)는 제3 구간을 상하방향에 직교하는 평면으로 잘랐을 때 이러한 평면을 중심으로 대칭되는 형상을 가질 수 있다.
제4 실시예
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 온수기의 도면이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 온수기는, 구획부(50d)의 형상에 있어서만 제1 실시예에 따른 온수기로부터 차이를 가지므로, 차이점이 있는 부분에 대해서만 더 서술하며, 나머지 구성요소에 대해서는 제1 실시예에 따른 온수기에 대한 설명이 적용될 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 구획부(50d)는, 도 4의 격막(43)과 유사하게 순환연관(32)과 전단계연관(42)에 끼워지는 판형으로 형성될 수 있다. 다만 격막(43)과는 달리 구획부(50d)는 유체가 통과할 수 없도록 막혀있을 수 있다. 구획부(50d)는 내부공간을 가지지 않고 단지 순환하우징(31)의 내부와 전단계하우징(41)의 내부를 구획하여 순환부(30)와 전단계 열교환부(40)를 구분하는 역할만을 수행할 수 있다.
즉 순환하우징(31)과 전단계하우징(41)을, 일체의 하우징 내부에 구획부(50d)를 배치하고 하우징 내측면에 구획부(50d)를 수밀이 유지되도록 틈이 없게 결합하는 방식으로 일체의 하우징을 구분해 형성할 수 있다. 이 때 구획부(50d)를 하우징 내측면에 결합하기 위해 용접이 사용될 수 있다. 일체의 하우징 중 구획부(50d)에 의해 구분된 상측부가 순환하우징(31)이 되고, 하측부가 전단계하우징(41)이 될 수 있다. 이는 연관에 대해서도 마찬가지로, 순환연관(32)과 전단계연관(42)을, 구획부(50d)에 일체의 연관을 수밀이 유지되도록 틈이 없게 끼우는 방식으로 일체의 연관을 구분해 형성할 수 있다. 이 때 구획부(50d)를 연관과 결합하기 위해 용접이 사용될 수 있다. 일체의 연관 중 구획부(50d)에 의해 구분된 상측부가 순환연관(32)이 되고, 하측부가 전단계연관(42)이 될 수 있다.
구획부(50d)와 연관 사이, 구획부(50d)와 하우징 내측면 사이에 틈이 형성되지 않아, 순환하우징(31)의 내부와 전단계하우징(41)의 내부가 구획부(50d)에 의해 서로 유체의 출입이 불가하도록 완전히 분리될 수 있다. 구획부(50d)를 연관과 하우징에 결합하기 위해 용접할 때, 레이저가 사용할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 연소실;
    상기 연소실 내에서 연소반응을 일으키도록 마련되는 버너;
    상기 연소반응에 의해 생성된 연소가스가 내부를 통해 유동하도록 상기 연소실과 연통되는 복수의 순환연관;
    상기 복수의 순환연관과 상기 연소실의 주변으로 순환수가 유동하도록 상기 복수의 순환연관과 상기 연소실을 둘러싸는 순환하우징;
    직수를 상기 복수의 순환연관을 통과한 연소가스와 열교환시켜 전단계 온수를 생성하도록 상기 복수의 순환연관과 연통되는 전단계 열교환부;
    상기 전단계 열교환부에서 전달받은 전단계 온수를, 상기 순환하우징으로부터 전달받은 온수와 열교환하여 온수를 생성하도록, 상기 전단계 열교환부 및 상기 순환하우징과 연결되는 메인 열교환부를 포함하는, 온수기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 순환하우징의 내부와 상기 전단계 열교환부의 내부를 구획하는 구획부를 더 포함하는, 온수기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구획부는, 상기 복수의 순환연관으로부터 전달받은 연소가스를 상기 전단계 열교환부로 전달하도록, 상기 전단계 열교환부와 상기 순환연관에 결합되는, 온수기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 구획부는, 연소가스가 유동하는 방향에 직교하는 평면으로 자른 단면적이, 연소가스가 유동하는 방향을 따라 가면서 줄어들었다가 증가하는 형상을 가지는, 온수기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전단계 열교환부는,
    상기 복수의 순환연관에서 배출된 연소가스가 내부를 통해 유동하도록 마련되는 복수의 전단계연관; 및
    상기 전단계연관의 주변으로 직수가 유동하도록 상기 전단계연관을 둘러싸는 전단계하우징을 포함하는, 온수기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 순환연관의 개수와, 상기 복수의 전단계연관의 개수는 서로 상이한, 온수기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 전단계 열교환부는, 상기 전단계하우징의 내부에서 상기 복수의 전단계연관에 의해 관통되는 판형의 격막을 더 포함하는, 온수기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 격막에는, 직수가 통과하도록 관통홀이 형성되는, 온수기.
  9. 제1항에 있어서,
    순환수가 상기 순환하우징과 상기 메인 열교환부를 순환하도록, 상기 메인 열교환부와 상기 순환하우징을 연결하는 순환배관을 더 포함하는, 온수기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 메인 열교환부는, 판형 열교환기, 쉘 앤 튜브 열교환기, 튜브 앤 튜브 열교환기 중 어느 하나인, 온수기.
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